DE102017216632A1 - DRIVE UNIT WITH PRESSURE POWER AGGREGATING PISTON ARRANGEMENT FOR A HYDRAULIC ENGINE SPEED / TORQUE SELECTOR - Google Patents

Abstract

Eine Antriebseinheit beinhaltet einen Antriebsmotor, der sich mindestens teilweise in einem Gehäuse befindet und einen Rotor aufweist, der eine Ausgangswelle dreht; Ein Wählmechanismus, der sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, kann in eine aus einer Vielzahl von Ausrichtungen bewegt werden, die einer aus einer Vielzahl von Antriebsmotor-Einstellungen entspricht. Ein Aktor, welcher sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, ist derart angeordnet, dass er den Wählmechanismus in eine aus der Vielzahl von Ausrichtungen bewegt. Der Aktor weist einen ersten und einen zweiten Kolben auf, von denen jeder für eine Bewegung durch Hydraulikdruck in einer Kolbenkammer des Gehäuses angeordnet ist. Der zweite Kolben ist in Kontakt mit dem ersten Kolben angeordnet und derart konfiguriert, dass er aus der hydraulischen Bewegung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens resultierende Kräfte aggregiert und überträgt, um den Wählmechanismus zu bewegen.A drive unit includes a drive motor at least partially located in a housing and having a rotor that rotates an output shaft; A selector mechanism located at least partially in the housing may be moved into one of a plurality of orientations corresponding to one of a plurality of drive motor settings. An actuator which is at least partially in the housing is arranged to move the selector mechanism into one of the plurality of orientations. The actuator has a first and a second piston, each of which is arranged for movement by hydraulic pressure in a piston chamber of the housing. The second piston is disposed in contact with the first piston and configured to aggregate and transmit forces resulting from the hydraulic movement of the first piston and the second piston to move the selector mechanism.

Description

QUERVERWEIS (E) AUF VERWANDTE ANWENDUNGENCROSS-REFERENCE (E) TO RELATED APPLICATIONS

Nicht zutreffend.Not applicable.

ANGABE ÜBER STAATLICH GEFÖRDERTE FORSCHUNG UND ENTWICKLUNGSTATEMENT ON STATE-SUPPORTED RESEARCH AND DEVELOPMENT

Nicht zutreffend.Not applicable.

GEBIET DER OFFENBARUNGAREA OF REVELATION

Diese Offenbarung bezieht sich auf Antriebseinheiten und beinhaltet Antriebe, die einen Mehrstufenmotor für die Übertragung einer Drehleistung an eine Ausgangsnabe aufweisen.This disclosure relates to drive units and includes drives having a multi-stage motor for transmitting rotary power to an output hub.

HINTERGRUND DER OFFENBARUNGBACKGROUND OF THE REVELATION

In verschiedenen Anwendungen kann eine Antriebseinheit verwendet werden, um eine Drehleistung für verschiedene Komponenten bereitzustellen. Bei verschiedenen Rad- oder Kettenfahrzeugen kann beispielsweise an einem Rahmen des Fahrzeugs eine finale Antriebseinheit angebracht sein, um an einer Ausgangsnabe der Antriebseinheit eine Drehleistung für das Antreiben der Räder oder Ketten des Fahrzeugs zu liefern und so das Fahrzeug über ein Gelände zu bewegen. Eine derartige (und andere) Antriebseinheiten können Hydraulikmotoren für das Bereitstellen einer Drehleistung sowie verschiedene Zahnräder für das Anpassen der Drehzahl der Drehleistung für die Ausgabe an der Ausgangsnabe beinhalten. In einigen Fällen können die Motoren mit einer oder mehreren unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Für das Wechseln zwischen den verschiedenen Drehzahl- und Drehmomentmodi der Antriebsmotoren (z. B. durch Änderung des Neigungsgrads einer Taumelscheibe, die von einem oder mehreren umlaufenden Kolben des Motors beaufschlagt wird) kann eine beachtliche Kraft benötigt werden, welche robuste Betätigungsmechanismen erfordert. Die Anordnung und Unterbringung derartiger Betätigungsmechanismen bei oftmals geringem Freiraum kann eine Herausforderung darstellen.In various applications, a drive unit may be used to provide rotational power to various components. For example, in various wheeled or tracked vehicles, a final drive unit may be mounted on a frame of the vehicle to provide rotational power to an output hub of the drive unit for driving the wheels or tracks of the vehicle, thus moving the vehicle over terrain. Such (and other) drive units may include hydraulic motors for providing rotational power, as well as various gears for adjusting rotational speed of the rotational output for output at the output hub. In some cases, the motors may be operated at one or more different speeds. For switching between the various speed and torque modes of the drive motors (eg, by changing the degree of inclination of a swashplate impacted by one or more rotating pistons of the motor), a considerable force may be required which requires robust operating mechanisms. The arrangement and placement of such operating mechanisms often with little space can be a challenge.

ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNGSUMMARY OF THE REVELATION

Offenbart wird eine Antriebseinheit für die Übertragung von Leistung, welche eine Kolbenanordnung aufweist, die die Kraft des gelieferten Hydraulikdrucks für das Betätigen eines Motordrehzahl-/Drehmoment-Wählmechanismus aggregiert.Disclosed is a power transmission drive unit having a piston assembly which aggregates the force of delivered hydraulic pressure for actuating an engine speed / torque selector mechanism.

Gemäß einem Aspekt der Offenbarung beinhaltet eine Antriebseinheit ein Gehäuse und einen Antriebsmotor, welcher sich zumindest teilweise in dem Gehäuse befindet und einen Rotor aufweist, der eine Ausgangswelle dreht. Ein Wählmechanismus, der sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, kann in eine aus einer Vielzahl von Ausrichtungen bewegt werden, die einer aus einer Vielzahl von Antriebsmotor-Einstellungen entspricht. Ein Aktor, welcher sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet, ist derart angeordnet, dass er den Wählmechanismus in eine aus der Vielzahl von Ausrichtungen bewegt. Der Aktor weist einen ersten und einen zweiten Kolben auf, welche jeweils in dem Gehäuse angeordnet sind, damit sie durch einen Hydraulikdruck bewegt werden können. Der zweite Kolben ist in Kontakt mit dem ersten Kolben angeordnet und derart konfiguriert, dass er aus der hydraulischen Bewegung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens resultierende Kräfte aggregiert und überträgt, um den Wählmechanismus zu bewegen.According to one aspect of the disclosure, a drive unit includes a housing and a drive motor at least partially located in the housing and having a rotor that rotates an output shaft. A selector mechanism located at least partially in the housing may be moved into one of a plurality of orientations corresponding to one of a plurality of drive motor settings. An actuator which is at least partially in the housing is arranged to move the selector mechanism into one of the plurality of orientations. The actuator has a first and a second piston, which are each arranged in the housing so that they can be moved by a hydraulic pressure. The second piston is disposed in contact with the first piston and configured to aggregate and transmit forces resulting from the hydraulic movement of the first piston and the second piston to move the selector mechanism.

Ein weiterer Aspekt der Offenbarung sieht eine Antriebseinheit für einen Achsantrieb eines Arbeitsfahrzeugs vor. Die Antriebseinheit beinhaltet eine Befestigungsnabe, welche für eine Befestigung an einem Rahmen des Arbeitsfahrzeugs konfiguriert ist. Ein an der Befestigungsnabe angebrachter Antriebsmotor weist einen Rotor auf, der eine Ausgangswelle antreibt. Eine Taumelscheibe ist mit Bezug auf die Befestigungsnabe um die Ausgangswelle schwenkbar befestigt und kann in eine aus einer Vielzahl von Neigungs-Ausrichtungen bewegt werden, die einer aus einer Vielzahl von Motordrehzahl-Einstellungen entspricht. Ein Aktor ist derart angeordnet, dass er die Taumelscheibe in eine aus der Vielzahl von Neigungs-Ausrichtungen schwenkt. Der Aktor beinhaltet einen ersten und einen zweiten Kolben, welche jeweils in einer Kolbenkammer des Gehäuses angeordnet sind, sodass sie durch einen Hydraulikdruck entlang einer Hubachse bewegt werden können. Der zweite Kolben ist in Kontakt mit dem ersten Kolben angeordnet und derart konfiguriert, dass er aus der hydraulischen Bewegung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens resultierende Kräfte aggregiert und überträgt, um die Taumelscheibe zu schwenken. Ein Getriebe ist an die Ausgangswelle gekoppelt und eine Ausgangsnabe empfängt eine Drehleistung von dem Motor über die Ausgangswelle und das Getriebe, um eine Bewegungsleistung für das Arbeitsfahrzeug bereitzustellen. Die Ausgangsnabe wird mit einer ersten Drehzahl und mit einem ersten Drehmoment angetrieben, wenn die Taumelscheibe sich in einer ersten Neigungsposition befindet, und die Ausgangsnabe wird mit einer zweiten Drehzahl und mit einem zweiten Drehmoment angetrieben, wenn die Taumelscheibe sich in einer zweiten Neigungsposition befindet.Another aspect of the disclosure provides a drive unit for a final drive of a work vehicle. The drive unit includes a mounting hub configured for attachment to a frame of the work vehicle. A drive motor attached to the attachment hub has a rotor that drives an output shaft. A swashplate is pivotally mounted about the output shaft with respect to the mounting hub and may be moved into one of a plurality of tilt orientations corresponding to one of a plurality of engine speed settings. An actuator is arranged to pivot the swashplate into one of the plurality of tilt orientations. The actuator includes first and second pistons, which are each disposed in a piston chamber of the housing so that they can be moved by hydraulic pressure along a stroke axis. The second piston is disposed in contact with the first piston and configured to aggregate and transmit forces resulting from the hydraulic movement of the first piston and the second piston to pivot the swash plate. A transmission is coupled to the output shaft and an output hub receives rotational power from the engine via the output shaft and the transmission to provide motive power to the work vehicle. The output hub is driven at a first speed and at a first torque when the swashplate is in a first tilt position, and the output hub is driven at a second speed and at a second torque when the swashplate is in a second tilt position.

Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen sind in den begleitenden Zeichnungen und der untenstehenden Beschreibung dargelegt. Andere Funktionen und Vorteile werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.The details of one or more embodiments are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features and benefits will come from the Description, the drawings and the claims apparent.

Figurenlistelist of figures

• 1 ist perspektivische Ansicht eines Beispiel-Arbeitsfahrzeugs in Form eines Kompakt-Raupenladers, mit dem eine Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung implementiert sein kann; 1 13 is a perspective view of an example work vehicle in the form of a compact tracked loader with which a drive unit according to the present disclosure may be implemented;
• 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Beispiel-Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung für die Verwendung mit dem Beispiel-Arbeitsfahrzeug aus 1; 2 FIG. 12 is a perspective view of an example drive unit according to the present disclosure for use with the example work vehicle. FIG 1 ;
• 3 ist eine Seitenquerschnittsansicht der Antriebseinheit aus 2, die einen Motorendrehzahl-/Drehmoment-Wählaktor aufweist, welcher als eine beispielhafte Druckkraft aggregierende Kolbenanordnung gemäß dieser Offenbarung konfiguriert ist; 3 is a side cross-sectional view of the drive unit 2 comprising an engine speed / torque selection actuator configured as an exemplary pressure force aggregating piston assembly according to this disclosure;
• 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Beispiel-Kolbens der in 3 gezeigten Wählaktor-Kolbenanordnung; und 4 FIG. 10 is an enlarged perspective view of an example piston of FIG 3 shown selector actuator piston assembly; and
• 5A und 5B sind Teil-Seitenquerschnittsansichten des Bereichs 5-5 in 3 und zeigen den Beispiel-Motorendrehzahl-/Drehmomentwähler in zwei unterschiedlichen Ausrichtungen, die den beiden unterschiedlichen Drehzahl-/Drehmomentbedingungen des Motors der Antriebseinheit aus 2 entsprechen. 5A and 5B are partial side cross-sectional views of the area 5-5 in FIG 3 and show the example engine speed / torque selector in two different orientations that match the two different speed / torque conditions of the drive unit motor 2 correspond.

Gleiche Referenzsymbole in den unterschiedlichen Zeichnungen zeigen gleiche Elemente an.Like reference symbols in the different drawings indicate like elements.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Im Folgenden werden eine oder mehrere Beispiel-Ausführungsformen der offenbarten Antriebsanordnung beschrieben, wie sie in den beigefügten Figuren der oben kurz beschriebenen Zeichnungen dargestellt sind. Unterschiedliche Modifizierungen der beispielhaften Ausführungsformen können vom Fachmann in Erwägung gezogen werden.In the following, one or more example embodiments of the disclosed drive assembly will be described, as illustrated in the accompanying figures of the drawings briefly described above. Various modifications of the exemplary embodiments may be considered by those skilled in the art.

Wie hierin verwendet, kann sich die „Achs-“Richtung auf eine Richtung beziehen, welche im Allgemeinen parallel zu einer Rotationsachse, einer Symmetrieachse oder einer Mittelachse einer oder mehrerer Komponenten verläuft. Beispielsweise kann sich in einem Zylinder mit einer Mittelachse und gegenüberliegenden, runden Enden die „Achs“-Richtung auf die Richtung beziehen, die im Allgemeinen parallel zu der Mittelachse zwischen den gegenüberliegenden Enden verläuft. In bestimmten Fällen können die Begriffe „Achs-“ und „axial“ verwendet werden, um Komponenten zu beschreiben, die keine zylindrische (oder eine andere radialsymmetrische) Form aufweisen. Beispielsweise kann die „Achs-“Richtung für ein rechtwinkliges Gehäuse, das eine rotierende Welle enthält, als eine Richtung angesehen werden, welche im Allgemeinen parallel zu der Rotationsachse der Welle verläuft.As used herein, the "axis" direction may refer to a direction that is generally parallel to an axis of rotation, an axis of symmetry, or a central axis of one or more components. For example, in a cylinder having a central axis and opposite, round ends, the "axis" direction may refer to the direction generally parallel to the central axis between the opposite ends. In certain cases, the terms "axial" and "axial" may be used to describe components that are not cylindrical (or other radially symmetric) in shape. For example, the "axis" direction for a rectangular housing containing a rotating shaft may be considered to be a direction generally parallel to the axis of rotation of the shaft.

Ebenso kann sich der Begriff „radial“ ausgerichtet, wie hierin verwendet, auf zwei Komponenten beziehen, welche beide entlang einer Linie angeordnet sind, die sich senkrecht von einer gemeinsamen Mittellinie, Achse oder einem ähnlichen Bezugselement nach außen erstreckt. Beispielsweise können zwei konzentrische und axial überlappende zylindrische Komponenten als „radial“ ausgerichtet angesehen werden für die Abschnitte der Komponenten, welche sich axial überlappen, jedoch als nicht „radial“ ausgerichtet für die Abschnitte der Komponenten, die nicht axial überlappen. In bestimmten Fällen können Komponenten als „radial“ ausgerichtet angesehen werden, obwohl eine oder beide Komponenten nicht zylindrisch (oder und anderweitig radial symmetrisch) sind. Beispielsweise kann eine rotierende Welle an einem rechteckigen Gehäuse „radial“ ausgerichtet sein, welches die Welle über eine Länge der Welle enthält, die axial mit dem Gehäuse überlappt.Similarly, as used herein, the term "radially" may refer to two components, both of which are arranged along a line that extends outwardly perpendicularly from a common center line, axis, or similar reference element. For example, two concentric and axially overlapping cylindrical components may be considered "radially" aligned for the portions of the components that axially overlap but are not aligned "radially" with the portions of the components that do not axially overlap. In certain cases, components may be considered "radially" aligned, although one or both components are not cylindrical (or otherwise radially symmetrical). For example, a rotating shaft may be "radially" aligned with a rectangular housing that contains the shaft over a length of the shaft that axially overlaps the housing.

Die Offenbarung beabsichtigt im Allgemeinen die Bereitstellung einer verbesserten Motoreinstellungswahl für druckmittelbetriebene Antriebe, etwa Hydraulik- oder Pneumatikantriebe. Derartige Antriebe können verwendet werden, um Leistung in verschiedenen Anwendungen bereitzustellen, einschließlich beispielsweise, um verschiedene Unterkomponenten von Arbeitsfahrzeugen und Werkzeugen mit Leistung zu versorgen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Antriebseinheit eine Achsantriebs-Anordnung für die Bereitstellung einer Antriebsleistung an die Räder oder Laufrollen für das Fahren verschiedener Arbeitsfahrzeuge sein, etwa Rad- oder Raupenlader, Sprühgeräte, Grader und verschiedene andere landwirtschaftliche, Bau- und Forstmaschinen.The disclosure generally intends to provide an improved engine timing choice for fluid powered drives, such as hydraulic or pneumatic drives. Such drives may be used to provide power in various applications, including, for example, to power various subcomponents of work vehicles and tools. As a non-limiting example, the drive unit may be an axle drive arrangement for providing drive power to the wheels or casters for driving various work vehicles, such as wheeled or tracked loaders, sprayers, graders, and various other agricultural, construction, and forestry machines.

Die Offenbarung kann ebenso eine Anordnung für die Auswahl der Motor-Drehzahl-/des Motor-Drehmoments einer Antriebseinheit vorsehen, bei der eine größere Kraft auf den Wähler wirkt, ohne die Größe der Antriebseinheit zu vergrößern. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Motor ein Hydraulikmotor sein, wie ihn der Fachmann versteht, und die Motoreinstellung kann als eine oder mehrere aus der Ausgangsdrehzahl und dem Ausgangsdrehmoment des Motors berücksichtigt sein, oder als die physikalische Verdrängung der Hydraulikflüssigkeit in dem Motor, welche wiederum die Ausgangsdrehzahl und das -drehmoment beeinflusst.The disclosure may also provide an arrangement for selecting motor speed / motor torque of a drive unit where a greater force acts on the selector without increasing the size of the drive unit. As a non-limiting example, the engine may be a hydraulic motor as understood by those skilled in the art, and the engine timing may be taken into account as one or more of the output speed and output torque of the engine, or as the physical displacement of the hydraulic fluid in the engine, which in turn the output speed and torque are affected.

Der Betätigungsmechanismus für die Auswahl von Motordrehzahl-/Motordrehmoment kann jede beliebige geeignete Komponente darstellen, die für diese Funktion vorgesehen ist und in den Freiraum der Antriebseinheit passt. Diese Offenbarung sieht eine hydraulische Kolbenanordnung vor, welche das Hubvolumen der Hydraulikflüssigkeit vergrößert (z. B. beinahe verdoppelt), indem sie eine Aggregationstechnik verwendet, die keine entsprechende (oder in manchen Fällen überhaupt keine) Vergrößerung des Durchmessers der Kolbenbohrung erfordert und dadurch nicht mehr Raum innerhalb des Antriebsgehäuses oder eine Vergrößerung des Antriebs erfordert. Durch die Vergrößerung des Hubvolumens der Hydraulikflüssigkeit kann die Kolbenanordnung größere Kräfte auf den Wählmechanismus (z. B. eine Taumelscheibe) übertragen und dadurch die internen Kräfte des Motors besser und konsistenter überwinden, die einer Änderung der Motordrehzahl-/Drehmomentwahl für gewöhnlich entgegenwirken.The engine speed / motor torque selection mechanism may be any suitable component which intended for this function and fits in the free space of the drive unit. This disclosure provides a hydraulic piston assembly that increases (e.g., nearly doubles) the stroke volume of the hydraulic fluid by using an aggregation technique that does not require corresponding (or in some cases, any) increase in the diameter of the piston bore, and therefore no longer Space within the drive housing or an enlargement of the drive requires. By increasing the stroke volume of the hydraulic fluid, the piston assembly can transmit greater forces to the selector mechanism (eg, a swashplate) and thereby better and more consistently overcome the internal forces of the engine that usually counteract a change in engine speed / torque selection.

In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet die offenbarte Kolbenanordnung eine Vielzahl von Kolben, welche derart angeordnet sind, dass ihre Ausgangskräfte gemeinsam miteinander wirken. In einigen Fällen können zwei „gestapelte“ oder axial angeordnete Kolben vorhanden sein, welche zwei akkumulierte Druckkräfte generieren, und in anderen Fällen können drei, vier oder mehr gestapelte Kolben vorhanden sein, die jeweils drei, vier oder mehr akkumulierte Druckkräfte erzeugen. In jedem der Fälle kann der Satz gestapelter Kolben derart konfiguriert sein, dass er sich in einer einzigen gemeinsamen Bohrung hin- und herbewegt. Während die Offenbarung zuweilen eine Kolbenanordnung mit gemeinsamer Bohrung beschreiben kann, liegt es ebenfalls im Umfang der Offenbarung, dass eine Antriebseinheit mehrere Kolben in mehreren Bohrungen beinhaltet, entweder eine in jeder Bohrung oder mehrere Kolben in einer oder mehreren Bohrungen. Die Offenbarung sieht, wie auch immer sie konfiguriert ist, eine resultierende Druckkraft vor, die aus den Druckkräften von zwei oder mehreren Kolben konsolidiert wird und die größer ist als die eines einzelnen Kolbens, ohne dass einfach die Verdrängung (d. h. die Kolbenboden- oder die Bohrungsdurchmesser) einer einzelnen Kolben-/Bohrungsanordnung vergrößert würde.In certain embodiments, the disclosed piston assembly includes a plurality of pistons arranged such that their output forces cooperate with each other. In some cases, there may be two "stacked" or axially disposed pistons that generate two accumulated compressive forces, and in other cases there may be three, four or more stacked pistons that generate three, four or more accumulated compressive forces, respectively. In either case, the stack of stacked pistons may be configured to reciprocate in a single common bore. While the disclosure may sometimes describe a common bore piston assembly, it is also within the scope of the disclosure that a drive unit includes a plurality of pistons in a plurality of bores, either one in each bore or multiple pistons in one or more bores. The disclosure, however configured, provides a resultant compressive force that is consolidated from the compressive forces of two or more pistons and that is greater than that of a single piston without simply displacement (ie, piston crown or bore diameters ) of a single piston / bore assembly would be increased.

Es ist ersichtlich, dass vergrößerte Druckkräfte nicht nur erreicht werden können, indem die Kraft mehrerer Kolben in mehreren Bohrungen und mehrere Kolben in einer einzigen Bohrung aggregiert werden, sondern es sind auch Variationen der Konfigurationen der Kolben und zugehörigen Bohrungen oder Bohrungsabschnitte möglich. Beispielsweise können die Kolbenböden in ihrem Umfang variieren, sowohl wenn sie zu unterschiedlichen Bohrungen gehören, als auch, wenn sie zu unterschiedlichen Durchmesserabschnitten einer gemeinsamen Bohrung gehören, in welcher die unterschiedlichen Durchmesserabschnitte aneinander angrenzend und axial ausgerichtet sind. Weiter ist ersichtlich, dass die Stange des einen Kolben die Druckkraft durch direkt anstoßenden Kontakt mit einem angrenzenden Kolbenboden oder durch Kontakt mit einem Zwischenglied übertragen kann, welches physisch und funktionell zwischen der ersten Kolbenstange und dem zweiten Kolbenboden angeordnet ist.It will be appreciated that increased compressive forces can not only be achieved by aggregating the force of multiple pistons in multiple bores and multiple pistons in a single bore, but variations in the configurations of the pistons and associated bores or bore portions are also possible. For example, the piston crowns can vary in circumference, both when they belong to different bores, and when they belong to different diameter sections of a common bore, in which the different diameter sections are contiguous and axially aligned. Further, it will be appreciated that the rod of one piston can transmit the compressive force by directly abutting contact with an adjacent piston crown or by contact with an intermediate member which is physically and functionally disposed between the first piston rod and the second piston crown.

In bestimmten Ausführungsformen ist die Kolbenanordnung eine DoppelKolbenanordnung, in welcher zwei Kolben axial in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet sind. Jeder Kolben weist eine sich vornehmlich axial erstreckende Stange und einen vergrößerten, sich vornehmlich radial erstreckenden Boden auf. Ein auf einen Kolbenboden ausgeübter Druck generiert eine erste Kraft, die von der zugehörigen Kolbenstange an den Boden des entsprechenden Kolbenbodens wirkt, auf den ebenfalls ein Druck ausgeübt wird. Die von der Stange des zweiten Kolbens herrührende aggregierte Kraft ist daher größer als die Druckkraft, die von nur einem einzigen Kolben ausgeht. Das Mehr an Druckkraft folgt einer Beziehung, die durch die Größe des Drucks definiert wird, der auf jeden Boden ausgeübt wird, multipliziert mit dem Bereich jedes Bodens, auf den der Druck ausgeübt wird. In bestimmten Konfigurationen kann diese gestapelte Anordnung beinahe eine 2:1-Steigerung der Ausgangskraft erwirken, abhängig von der Größe des Bereichs des zweiten Kolbens, der von der ersten Kolbenstange eingenommen wird. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Kraft-Multiplikator-Verhältnis optimiert werden, indem die erste Kolbenstange (z. B. durch Einschnüren) eine Größe erhält, aufgrund derer der abgedeckte Bereich des zweiten Kolbenbodens reduziert oder minimiert wird.In certain embodiments, the piston assembly is a dual piston arrangement in which two pistons are axially disposed in a common bore. Each piston has a predominantly axially extending rod and an enlarged, predominantly radially extending bottom. A pressure applied to a piston crown generates a first force which acts from the associated piston rod to the bottom of the corresponding piston crown, to which a pressure is also exerted. The aggregate force originating from the rod of the second piston is therefore greater than the pressure force emanating from a single piston. The more compressive force follows a relationship defined by the magnitude of the pressure exerted on each floor multiplied by the area of each floor to which the pressure is applied. In certain configurations, this stacked arrangement can provide almost a 2: 1 increase in output force, depending on the size of the second piston area occupied by the first piston rod. In various embodiments, the force multiplier ratio may be optimized by providing the first piston rod (eg, by necking) with a size that reduces or minimizes the covered area of the second piston crown.

In bestimmten Ausführungsformen kann jeder Kolbenboden auf gegenüberliegenden Achsseiten einer Mitteltrennwand oder eines „Schotts“ angeordnet sein, das die Bohrung in zwei (oder mehr) Volumina oder Kolbenkammern trennt, in denen sich jeweils ein Kolbenboden hin- und herbewegt, wenn er durch das Vorhandensein (oder Fehlen) von Hydraulikflüssigkeitsdruck beeinflusst wird. Das Schott kann aus einem Stück (als Bestandteil) des Gehäuses (oder einer anderen Komponente) gefertigt sein, das die Bohrung definiert, oder das Schott kann eine separate und getrennte Komponente sein, die in der Bohrung in einer im Allgemeinen versiegelten Weise (z. B. mittels eines oder mehrerer O-Ringe oder anderer Dichtungen) befestigt wird. In beiden Fällen weist das Schott eine Öffnung auf, die es der ersten Kolbenstange ermöglicht, in Kontakt mit dem zweiten Kolbenboden zu kommen, sodass sie Druckkräfte übertragen kann.In certain embodiments, each piston crown may be disposed on opposite axial sides of a center partition or "bulkhead" that separates the bore into two (or more) volumes or piston chambers, in each of which a piston crown reciprocates as it is constrained by the presence (FIG. or absence) is affected by hydraulic fluid pressure. The bulkhead may be made of one piece (as a component) of the housing (or other component) that defines the bore, or the bulkhead may be a separate and separate component that fits within the bore in a generally sealed manner (e.g. B. by means of one or more O-rings or other seals) is attached. In both cases, the bulkhead has an opening that allows the first piston rod to come into contact with the second piston crown so that it can transmit compressive forces.

In bestimmten Ausführungsformen kann die Kolbenanordnung eine einzige Hydraulikdruckquelle oder einen Eingang zu jeder Kolben-Bohrungsanordnung aufweisen. Alternativ kann die Kolbenanordnung mehrere Druckquellen aufweisen, etwa eine oder mehrere für jeden Kolben, die entweder über eine gemeinsame Leitung oder über separate Leitungen an die Antriebseinheit geleitet und dann durch separate interne Übertragung an jeden Kolbenboden weitergeleitet werden. In einer Beispielausführungsform mit einer einzigen Druckquelle, Doppel-Kolben und gemeinsamer Bohrung kann eine einzige Leitung Hydraulikflüssigkeit über einen Anschluss an einer Öffnung an einem Ende der Bohrung an das Antriebsgehäuse und an eine gemeinsamen Bohrung leiten. Durch diese Öffnung wird der angrenzende Kolbenboden mit Hydraulikdruck beaufschlagt. Ebenso wird Hydraulikflüssigkeit durch einen axialen Kanal oder eine Bohrung geleitet, die sich durch den ersten Kolbenboden und die -stange zu dem Volumen der Bohrung erstreckt, die an den zweiten Kolbenboden angrenzt (z. B. auf einer gegenüberliegenden Axialseite eines Schotts von dem ersten Kolbenboden). Die Schnittstelle erste Stange/zweiter Boden kann derart konfiguriert sein, dass genügend Flüssigkeit zu dem zweiten Kolbenboden fließen kann.In certain embodiments, the piston assembly may include a single hydraulic pressure source or an input to each piston bore assembly. Alternatively, the piston assembly may include a plurality of pressure sources, such as one or more for each piston, either over a common line or routed via separate lines to the drive unit and then forwarded by separate internal transmission to each piston head. In an example embodiment having a single pressure source, dual piston, and common bore, a single conduit may direct hydraulic fluid to the drive housing and to a common bore via a port on an opening at one end of the bore. Through this opening, the adjacent piston head is pressurized with hydraulic pressure. Likewise, hydraulic fluid is directed through an axial passage or bore that extends through the first piston crown and rod to the volume of the bore adjacent the second piston crown (eg, on an opposite axial side of a bulkhead from the first piston crown ). The first rod / second bottom interface may be configured such that sufficient fluid can flow to the second piston head.

Mit Bezug auf die Figuren kann die offenbarte Antriebseinheit nun mit einem Beispiel-Arbeitsfahrzeug 10 verwendet werden, wie in 1 gezeigt. Wie abgebildet kann das Arbeitsfahrzeug 10 ein Kompakt-Raupenlader mit in den Boden eingreifenden Ketten 12 sein. Eine Beispiel-Antriebseinheit 14 ist als Achs- Antriebseinheit konfiguriert, welche an einem Rahmen 16 des Arbeitsfahrzeugs 10 befestigt ist, um eine Bewegungsleistung auf die Ketten 12 zu übertragen. Es versteht sich, dass das abgebildete Arbeitsfahrzeug 10 lediglich als Beispiel angeführt ist und dass die offenbarte Antriebseinheit (z. B. die Antriebseinheit 14) mit anderen Fahrzeugen (oder anderen Maschinen) verwendet werden kann, einschließlich beispielsweise jedes beliebige Fahrzeug, bei dem die Bewegungsleistung von einem oder mehreren hydraulischen Achsantrieben stammt. Weiter versteht sich, dass die offenbarte Antriebseinheit als finale Antriebseinheit verwendet werden kann (z. B. wie für die Antriebseinheit 14 abgebildet), um eine Bewegungsleistung für ein Bodeneingriffselement (z. B. Räder, usw.) eines Fahrzeugs bereitzustellen, oder sie kann verwendet werden, um eine Drehleistung für andere Arten von Geräten bereitzustellen.With reference to the figures, the disclosed drive unit may now be used with an example work vehicle 10 used as in 1 shown. As shown, the work vehicle can 10 a compact tracked loader with ground engaging chains 12 be. An example drive unit 14 is configured as an axle drive unit attached to a frame 16 of the work vehicle 10 is attached to a motive power on the chains 12 transferred to. It is understood that the pictured work vehicle 10 by way of example only and that the disclosed drive unit (eg, the drive unit 14 ) may be used with other vehicles (or other machines) including, for example, any vehicle in which the motive power is provided by one or more hydraulic axle drives. It is further understood that the disclosed drive unit can be used as a final drive unit (eg as for the drive unit 14 shown) to provide motive power to a ground engaging element (eg, wheels, etc.) of a vehicle, or it may be used to provide rotational power to other types of devices.

Ebenso mit Bezug auf 2 und 3 wird eine Beispiel-Konfiguration der Antriebseinheit 14 gezeigt. Verschiedene Komponenten (oder Anordnungen) der Antriebseinheit 14 können im Allgemeinen eine radiale Symmetrie aufweisen, sodass für diese Komponenten die in 3 abgebildete Querschnittsansicht eine Ansicht einer beliebigen Anzahl von Diametralebenen durch die Antriebseinheit 14 darstellen kann. In bestimmten Ausführungsformen kann die offenbarte Antriebseinheit verschiedene radiale Asymmetrien aufweisen. Wie abgebildet kann die Beispiel-Antriebseinheit 14 eine Befestigungsnabe 20 beinhalten, die für die Anbringung an dem Rahmen 16 des Arbeitsfahrzeugs 10 konfiguriert ist und dadurch als Achs-Antriebseinheit für das Antreiben der Ketten 12 des Arbeitsfahrzeugs 10 verwendet werden kann. Die Befestigungsnabe 20 ist als Teil eines größeren Gehäuses oder einer Befestigungsstruktur 22 für die Antriebseinheit 14 enthalten, die im Allgemeinen derart konfiguriert werden kann, dass sie während des Betriebs der Antriebseinheit 14 relativ stationär bleibt.Likewise with reference to 2 and 3 will be an example configuration of the drive unit 14 shown. Various components (or arrangements) of the drive unit 14 can generally have a radial symmetry, so that for those components in 3 illustrated cross-sectional view of a view of any number of diametrical planes by the drive unit 14 can represent. In certain embodiments, the disclosed drive unit may have various radial asymmetries. As shown, the example drive unit 14 a mounting hub 20 include that for attachment to the frame 16 of the work vehicle 10 is configured and thereby as axle drive unit for driving the chains 12 of the work vehicle 10 can be used. The mounting hub 20 is as part of a larger housing or mounting structure 22 for the drive unit 14 which may generally be configured to operate during operation of the drive unit 14 remains relatively stationary.

Die Antriebseinheit 14 kann ebenso eine Ausgabeschnittstelle beinhalten. Wie abgebildet ist die Ausgabeschnittstelle als Ausgangsnabe 36 konfiguriert, obgleich auch andere Konfigurationen möglich sein können. Im Allgemeinen beinhaltet die Ausgangsnabe 36 einen Nabenkörper 38, der sich in der Antriebseinheit 14 erstrecken kann, und auf verschiedenen Lagern 40 (z. B. Wälz- oder Kugellagern) aufzuliegen. Die Ausgangsnabe 36 kann ebenso eine Befestigungslippe 42 beinhalten, die sich von dem Nabenkörper 38 zu einem Axialende 32 der Antriebseinheit 14 und zu einem Axialende der Befestigungslippe 42 erstreckt. Wie abgebildet ist die Ausgangsnabe 36 derart konfiguriert, dass sie (direkt oder indirekt) in die Ketten 12 des Arbeitsfahrzeugs 10 greift, sodass eine Rotation der Ausgangsnabe 36 eine Bewegung der Ketten 12 und dadurch eine Bewegung des Arbeitsfahrzeugs 10 bewirken kann. In anderen Ausführungsformen können andere Ausgabeschnittstellen verwendet werden, um in die Ketten 12 oder andere externe Geräte zu greifen.The drive unit 14 may also include an output interface. As shown, the output interface is the output hub 36 configured, although other configurations may be possible. In general, the output hub includes 36 a hub body 38 who is in the drive unit 14 can extend and on different camps 40 (eg rolling or ball bearings). The output hub 36 can also have a fixing lip 42 include, extending from the hub body 38 to an axial end 32 the drive unit 14 and to an axial end of the mounting lip 42 extends. As shown, the output hub is 36 configured so that they (directly or indirectly) in the chains 12 of the work vehicle 10 engages, causing a rotation of the output hub 36 a movement of the chains 12 and thereby movement of the work vehicle 10 can cause. In other embodiments, other output interfaces may be used to chain into 12 or other external devices.

Die Antriebseinheit 14 kann weiter ein Gehäuse beinhalten, welches derart konfiguriert ist, dass es in die Befestigungslippe der relevanten Ausgabeschnittstelle greift, sodass eine Drehleistung von dem Gehäuse an die Ausgabeschnittstelle über eine gemeinsame Rotation (d. h. Unisono-Rotation) von Gehäuse und Ausgabeschnittstelle übertragen werden kann. Wie abgebildet kann beispielsweise ein Gehäusezylinder 46 eine Endabdeckung 48 und ein Nabenende 50 beinhalten, welches derart konfiguriert ist, dass es über die Befestigungslippe 42 mit der Ausgangsnabe 36 verbunden ist. Der Gehäusezylinder 46 kann an die Befestigungsnabe 20 gekoppelt werden, indem das Nabenende 50 des Gehäusezylinders 46 an der Ausgangsnabe 36 befestigt wird.The drive unit 14 may further include a housing configured to engage the mounting lip of the relevant output interface such that rotational power may be transferred from the housing to the output interface via a common rotation (ie, unison rotation) of the housing and output interface. As shown, for example, a housing cylinder 46 an end cover 48 and a hub end 50 included, which is configured so that it over the mounting lip 42 with the output hub 36 connected is. The housing cylinder 46 can attach to the mounting hub 20 be coupled by the hub end 50 of the housing cylinder 46 at the output hub 36 is attached.

Ein Motor 24 kann an der Befestigungsstruktur 22 oder dem Motorengehäuse (und dadurch an der Befestigungsnabe 20) an einem Axialende 26 der Antriebseinheit 14 befestigt sein, sodass der Motor 24 in einer ungefähr stationären Ausrichtung gehalten werden kann, um eine Drehleistung an verschiedene externe Geräte (z. B. die Ketten 12 aus 1) zu liefern. Wie abgebildet ist der Motor 24 als ein Hydraulikmotor mit einer Bremsanordnung 30 und einer Ausgangswelle 28 konfiguriert, die sich in Richtung des Axialendes 32 der Antriebseinheit 14 erstreckt. Drehleistung kann auf verschiedene Arten von dem Motor 24 an den Gehäusezylinder 46 und dadurch, über die Verbindung zwischen der Befestigungslippe 42 und dem Nabenende 50 des Gehäusezylinders 46, an die Ausgangsnabe 36 übertragen werden. Wie abgebildet können beispielsweise ein oder mehrere Zahnsätze als Bestandteil (oder anderweitig) auf einem Innendurchmesser des Gehäusezylinders 46 ausgeformt sein, sodass der Gehäusezylinder 46 eine oder mehrere innere Hohlrad-Schnittstellen beinhaltet, etwa die Hohlrad-Schnittstellen 54, 56. Ein Getriebe (z. B. ein Doppel-Planetengetriebe), welches die Hohlrad-Schnittstellen 54, 56 verwendet, kann in dem Gehäusezylinder 46 angeordnet sein, um eine angemessene Drehzahlreduzierung zwischen der Rotation der Ausgangswelle 28 (z. B. wie durch den Motor 24 angetrieben) und der Rotation des Gehäusezylinders 46 (z. B. wie er die Rotation der Ausgangsnabe 36 und dadurch das relevante externe Gerät antreibt) vorzusehen.An engine 24 can be attached to the attachment structure 22 or the motor housing (and thereby on the mounting hub 20 ) at an axial end 26 the drive unit 14 be attached, so the engine 24 can be maintained in an approximately stationary orientation to provide rotational power to various external devices (eg, the chains 12 out 1 ) to deliver. As shown is the engine 24 as a hydraulic motor with a brake assembly 30 and an output shaft 28 configured in the direction of the axial end 32 the drive unit 14 extends. Torque can be different from the engine 24 to the housing cylinder 46 and thereby, over the Connection between the mounting lip 42 and the hub end 50 of the housing cylinder 46 , to the output hub 36 be transmitted. As illustrated, for example, one or more sets of teeth may be incorporated as part (or otherwise) on an inner diameter of the housing cylinder 46 be formed so that the housing cylinder 46 includes one or more internal ring gear interfaces, such as the ring gear interfaces 54 . 56 , A gearbox (eg a double planetary gear), which has the ring gear interfaces 54 . 56 can be used in the housing cylinder 46 be arranged to provide a reasonable speed reduction between the rotation of the output shaft 28 (such as by the engine 24 driven) and the rotation of the housing cylinder 46 (such as the rotation of the output hub 36 and thereby driving the relevant external device).

Wie in dem dargestellten Beispiel kann die Antriebseinheit 14 ein Beispiel-Doppelplanetengetriebe 60 beinhalten, mit Sonnenrädern 62 und 64, Planetenradsätzen 66 und 68, und Planetenradträgern 70 und 72. Die Planetenräder 66 sind mit dem Sonnenrad 62 und mit der Hohlrad-Schnittstelle 54 verzahnt. Die Planetenräder 68 sind mit dem Sonnenrad 64 und mit der Hohlrad-Schnittstelle 56 verzahnt. Der Planetenradträger 70 ist fest mit dem Sonnenrad 64 verbunden (z. B. sicher daran befestigt oder als dessen Bestandteil ausgeformt) und der Planetenradträger 72 ist fest mit dem erweiterten Hals 74 der Befestigungsnabe 20 verbunden (z. B. sicher daran befestigt oder als dessen Bestandteil ausgeformt). Mit einer derartigen Konfiguration kann das Sonnenrad 64 von dem Planetenradträger 70 über eine Bewegung der Planetenräder 66 um das Sonnenrad 62 gedreht werden, während die Rotationsachsen der verschiedenen Planetenräder 68 über die Verbindung zwischen dem Planetenradträger 72 und dem Hals 74 an ihrer Stelle fixiert sein können. Es versteht sich jedoch, dass andere Konfigurationen möglich sein können.As in the illustrated example, the drive unit 14 an example double planetary gearbox 60 Include, with sun wheels 62 and 64 , Planetary gear sets 66 and 68 , and planetary carriers 70 and 72 , The planet wheels 66 are with the sun wheel 62 and with the ring gear interface 54 toothed. The planet wheels 68 are with the sun wheel 64 and with the ring gear interface 56 toothed. The planet carrier 70 is fixed to the sun wheel 64 connected (eg, securely attached thereto or formed as its component) and the planet carrier 72 is stuck with the extended neck 74 the mounting hub 20 connected (eg securely attached thereto or formed as its component). With such a configuration, the sun gear 64 from the planet carrier 70 about a movement of planetary gears 66 around the sun wheel 62 be rotated while the axes of rotation of different planet gears 68 about the connection between the planet carrier 72 and the neck 74 can be fixed in their place. It is understood, however, that other configurations may be possible.

Mit dem abgebildeten Planetengetriebe 60 wird eine Drehleistung von dem Motor 24 an den Gehäusezylinder 46 geleitet. Beispielsweise wird, wenn das Sonnenrad 62 von dem Motor 24 (d. h. über die Ausgangswelle 28) gedreht wird, eine Drehleistung von dem Sonnenrad 62, durch die Planetenräder 66, sowohl an das Sonnenrad 64 (über die Planetenradträger 70) als auch an den Gehäusezylinder 46 (über die Hohlrad-Schnittstelle 54) übertragen. Die an dem Sonnenrad 64 empfangene Drehleistung wird weiter über die Planetenräder 68 an den Gehäusezylinder 46 übertragen, ermöglicht durch die feste Verbindung zwischen dem Planetenradträger 72 und dem Hals 74, und die Hohlrad-Schnittstelle 56. Aufgrund der Befestigung zwischen dem Gehäusezylinder 46 und der Ausgangsnabe 36 kann eine Drehleistung von dem Gehäusezylinder 46 nachfolgend an die Ausgangsnabe 36 und dadurch an das relevante externe Gerät übertragen werden. In verschiedenen Ausführungsformen können die Hohlrad-Schnittstellen 54, 56 derart auf dem Gehäusezylinder 46 angeordnet sein, dass, wenn das Nabenende 50 des Gehäusezylinders 46 an der Ausgangsnabe 36 über die Befestigungslippe 42 befestigt ist, die Hohlrad-Schnittstellen 54, 56 entweder radial an der Befestigungslippe 42 ausgerichtet oder nicht radial an der Befestigungslippe 42 ausgerichtet sind (d. h. nicht axial mit ihr überlappen). Weiter kann das Planetengetriebe 60 derart konfiguriert sein, dass die verschiedenen Sonnen- und Planetenräder ebenso nicht radial an der Befestigungslippe 42 ausgerichtet sind, wenn der Gehäusezylinder 46 an der Ausgangsnabe 36 befestigt ist. In anderen Ausführungsformen können andere Konfigurationen möglich sein.With the illustrated planetary gear 60 becomes a turning power of the engine 24 to the housing cylinder 46 directed. For example, when the sun gear 62 from the engine 24 (ie via the output shaft 28 ), a rotational power from the sun gear 62 , through the planetary gears 66 , both to the sun gear 64 (about the planet carrier 70 ) as well as to the housing cylinder 46 (via the ring gear interface 54 ) transfer. The at the sun wheel 64 received rotational power will continue through the planetary gears 68 to the housing cylinder 46 transmitted, enabled by the fixed connection between the planet carrier 72 and the neck 74 , and the ring gear interface 56 , Due to the attachment between the housing cylinder 46 and the output hub 36 can be a rotational power of the housing cylinder 46 subsequently to the output hub 36 and thereby transmitted to the relevant external device. In various embodiments, the ring gear interfaces 54 . 56 such on the housing cylinder 46 be arranged that when the hub end 50 of the housing cylinder 46 at the output hub 36 over the mounting lip 42 attached, the ring gear interfaces 54 . 56 either radially on the mounting lip 42 aligned or not radially on the mounting lip 42 are aligned (ie not axially overlap with it). Next, the planetary gear 60 be configured so that the various sun and planet gears also not radially on the mounting lip 42 are aligned when the housing cylinder 46 at the output hub 36 is attached. In other embodiments, other configurations may be possible.

Weiter werden nun Bezug nehmend auf 3 die Motor- und Bremsanordnung und der Betrieb beschrieben. Wie erwähnt kann der Motor 24 innerhalb der Befestigungsstruktur 22 an dem Axialende 26 der Antriebseinheit 14 befestigt sein. Der Motor 24 kann ein Hydraulikmotor sein, dessen Ausgangswelle 28 sich in Richtung des Axialendes 32 der Antriebseinheit 14 erstreckt. Der Motor 24 kann einen Ringzylinderblock oder Rotor 80 aufweisen, welcher für eine gemeinsame Rotation an einem integralen Stangenende der Ausgangswelle 28 befestigt ist. Die Zylinderkammern 82 können um den Rotor 80 beabstandet und im Allgemeinen parallel zu der Ausgangswelle 28 angeordnet sein. Die Zylinderkammern 82 halten Kolben 84, welche jeweils ein Ende aufweisen, das sich in den Zylinderkammern 82 hin und herbewegt. Hydrauliköl oder ein anderes unter Druck stehendes Arbeitsfluid tritt in die Zylinderkammern 82 durch eine oder mehrere Öffnungen (nicht abgebildet) in einer Ventilplatte 86 an einem Ende des Rotors 80 ein. Das Befüllen des offenen Raumes in den Zylinderkammern 82 mit Hydraulikflüssigkeit treibt die Kolben 84 an, sodass sie sich aus dem Rotor 80 erstrecken, während ein Entziehen der Hydraulikflüssigkeit es den Kolben 84 ermöglicht, sich zurückzuziehen, wie es der Fachmann versteht. Die Kolben 84 können freie Enden aufweisen, welche mit Rollen oder anderen reibungsmindernden Elementen fest verbunden sein können, welche in einen Schuh einer Taumelscheibe 92 greifen, der justierbar (z. B. über Kugelgelenkverbindungen 94 der Befestigungsnabe 20) befestigt ist, um um eine Neigungsachse zu schwenken, welche einen Winkel (z. B. orthogonal) zu der Rotationsachse des Motors 24 bildet. Tatsächlich drücken die Kolben 84 auf die Taumelscheibe 92 durch ein Eingreifen der freien Enden der Kolben 84 in den Schuh 90, um den Rotor 80 zu drehen.Next, reference will now be made to 3 described the engine and brake assembly and the operation. As mentioned, the engine can 24 within the attachment structure 22 at the axial end 26 the drive unit 14 be attached. The motor 24 may be a hydraulic motor whose output shaft 28 in the direction of the axial end 32 the drive unit 14 extends. The motor 24 can be a ring cylinder block or rotor 80 which is for common rotation on an integral rod end of the output shaft 28 is attached. The cylinder chambers 82 can around the rotor 80 spaced and generally parallel to the output shaft 28 be arranged. The cylinder chambers 82 keep pistons 84 , which each have an end, located in the cylinder chambers 82 moved back and forth. Hydraulic oil or other pressurized working fluid enters the cylinder chambers 82 through one or more openings (not shown) in a valve plate 86 at one end of the rotor 80 one. Filling the open space in the cylinder chambers 82 with hydraulic fluid drives the pistons 84 on, so that they are out of the rotor 80 extend while withdrawing the hydraulic fluid it the piston 84 allows you to retire, as the person skilled in the art understands. The pistons 84 may have free ends, which may be fixedly connected to rollers or other friction-reducing elements, which in a shoe of a swash plate 92 which is adjustable (eg via ball joint connections 94 the mounting hub 20 ) to pivot about a pitch axis which makes an angle (eg, orthogonal) to the axis of rotation of the motor 24 forms. In fact, the pistons are pushing 84 on the swash plate 92 by engagement of the free ends of the pistons 84 in the shoe 90 to the rotor 80 to turn.

Die Bremsanordnung 30, welche in Form einer federapplizierten, hydraulisch gelösten Feststell- Bremsanordnung vorliegen kann, ist an den Rotor 80 gekoppelt. Beispielsweise kann die Bremsanordnung 30, wie in dem illustrierten Beispiel, drei ringförmige Bremsscheiben 100 beinhalten, die mit dem Rotor 80 rotieren, und zwei ringförmige Reibscheiben 102, die an der Befestigungsstruktur 22 befestigt sind. Die Befestigung der Bremsscheiben 100 an dem Rotor 80 und die der Reibscheiben 102 an der Befestigungsstruktur 22 kann in geeigneter Weise vorgenommen werden. Beispielsweise können die Bremsscheiben 100 Zähne aufweisen (nicht abgebildet), die entlang ihres Innenumfangs beabstandet angeordnet sind und in axial verlaufende Keile auf dem Außenumfang des Rotors 80 greifen. Das Eingreifen der Zähne der Bremsscheiben 100 in die Keile des Rotors 80 bewirkt, dass die Bremsscheiben 100 mit dem Rotor 80 rotieren, wenn dieser sich dreht. Die Befestigungsstruktur 22 weist einen ringförmigen Bremsflansch 106 auf, an den eine äußere der Bremsscheiben 100 anstößt, wenn die Bremsanordnung 30 gebremst wird. Dies arretiert die Bruttoaxialbewegung der Bremsscheiben 100, sodass sich die Stirnflächen der Bremsscheiben 100 in eine anstoßende Beziehung mit den verzahnten Reibscheiben 102 bewegen, welche bei Ausübung einer ausreichenden Axialkraft die Reibungskraft nutzen, um die Rotation der Bremsscheiben 100 und dadurch die des Rotors 80 zu verlangsamen und zu stoppen.The brake assembly 30 , which may be in the form of a spring-applied, hydraulically released parking brake assembly is to the rotor 80 coupled. For example, the brake assembly 30 as in the illustrated example, three annular discs 100 include that with the rotor 80 rotate, and two annular friction discs 102 attached to the mounting structure 22 are attached. The fastening of the brake discs 100 on the rotor 80 and the friction discs 102 at the attachment structure 22 can be done in an appropriate way. For example, the brake discs 100 Teeth (not shown), which are spaced along its inner circumference and in axially extending wedges on the outer circumference of the rotor 80 to grab. The engagement of the teeth of the brake discs 100 in the wedges of the rotor 80 causes the brake discs 100 with the rotor 80 rotate when it turns. The attachment structure 22 has an annular brake flange 106 on, to the one outer of the brake discs 100 abuts when the brake assembly 30 is slowed down. This locks the gross axial movement of the brake discs 100 so that the faces of the brake discs 100 in an abutting relationship with the toothed friction discs 102 move, which use the frictional force when exerting a sufficient axial force to the rotation of the brake discs 100 and thereby that of the rotor 80 to slow down and stop.

Das Betätigen und Lösen der Bremsanordnung kann, zumindest teilweise, durch einen Bremsbetätigungsmechanismus erreicht werden, der einen Bremskolben 110 und eine Federplatte 112 beinhaltet. Wie dargestellt kann der Bremskolben 110 beispielsweise eine relativ lange ringförmige Komponente sein, die um den Rotor 80 angeordnet ist und einen ringförmigen Bremsflansch 114 aufweist, der derart ausgerichtet ist, dass er in eine innere der Bremsscheiben 100 greift, wenn die Bremsanordnung 30 gebremst wird. Eine Feder, oder genauer, eine Federanordnung 116, die in die Federplatte 112 greift, ist derart konfiguriert, dass sie bei Fehlen eines entgegenwirkenden Hydraulikdrucks, greift und eine Axialkraft auf den Bremskolben 110 ausübt, welche, wenn der Bremsflansch 114 in die Bremsanordnung 30 greift, die Bremsscheiben 100 axial in Reibschluss mit den Reibscheiben 102 bewegt, um den Rotor 80 zu verlangsamen und zu stoppen. Die Federanordnung 116 kann eine Gruppe von Federn beinhalten (z. B. 6-12 Federn), die um die Ausgangswelle 28 angeordnet und in ausgenommenen Taschen (nicht abgebildet) in der Befestigungsnabe 20 gelagert sind und derart ausgerichtet sind, dass sie in die Federplatte 112 greifen. Anzahl und Art der Federn in der Federanordnung 116 können variieren, um die gewünschte Federlänge und -konstante bereit zu stellen, einschließlich verschiedener Spiralschraubfedern mit einer oder zwei Federkonstanten, Belleville-Federn oder anderen Druckfedern. Die Taumelscheibe 92 kann eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, die je nach Bedarf eine oder mehrere der Federn in der Federanordnung 116 aufnehmen.The actuation and release of the brake assembly can be achieved, at least in part, by a brake actuation mechanism comprising a brake piston 110 and a spring plate 112 includes. As shown, the brake piston 110 For example, be a relatively long annular component around the rotor 80 is arranged and an annular brake flange 114 which is oriented so that it is in an inner one of the brake discs 100 engages when the brake assembly 30 is slowed down. A spring, or more precisely, a spring assembly 116 in the spring plate 112 is configured to engage in the absence of counteracting hydraulic pressure and an axial force on the brake piston 110 which exerts, when the brake flange 114 in the brake assembly 30 grips the brake discs 100 axially in frictional engagement with the friction discs 102 moved to the rotor 80 to slow down and stop. The spring arrangement 116 may include a group of springs (eg 6-12 springs) that surround the output shaft 28 arranged and in recessed pockets (not shown) in the mounting hub 20 are mounted and aligned so that they in the spring plate 112 to grab. Number and type of springs in the spring arrangement 116 may vary to provide the desired spring length and constant, including various helical coil springs with one or two spring constants, Belleville springs or other compression springs. The swash plate 92 may have one or more openings, which, as needed, one or more of the springs in the spring assembly 116 take up.

Das Beaufschlagen einer Druckfläche des Bremskolbens 110 mit Druck über eine Hydraulikflüssigkeit erzeugt eine Axialbewegung des Bremskolbens 110 in Richtung des Axialendes 32 der Antriebseinheit 14, welche der Federkraft der Federanordnung 116 entgegenwirkt und die Bremsanordnung 30 löst, sodass der Rotor 80 des Motor 24 rotieren kann. Die Konfiguration der Druckfläche kann verschiedene Formen aufweisen, einschließlich einer einzigen Druckfläche oder mehrerer Druckflächen, welche individuell oder aggregiert beaufschlagt werden können, um wechselnde Kräfte für unterschiedliche Axialbewegungen der Bremskolben 110 bei konstanten Systemdruck-Betriebsbedingungen bereitzustellen. Wie dargestellt kann die Druckfläche in Form einer gestuften Außenfläche 118 des Bremskolben 110 vorliegen, die gemeinsam mit der Befestigungsstruktur 22 eine zugehörige Druckkammer 120 definiert, welche von zwei O-Ringen 122 abgedichtet wird, die in ringförmigen Nuten in den umlaufenden Rändern des gestuften Bremskolbens 110 oder in der Befestigungsstruktur 22 angeordnet sind. Die Bremsanordnung 30 kann, wie in der dargestellten Ausführungsform konfiguriert, als Feststellbremse oder als „Feststell“-Modus für die Antriebseinheit 14 dienen. Wie erwähnt kann jedoch auf verschiedene andere Weisen ein Hydraulikdruck auf die Bremsanordnung 30 ausgeübt werden, und die Bremsanordnung 30 kann für andere Zwecke außer dem der Verwendung als Feststellbremse genutzt werden.The application of a pressure surface of the brake piston 110 with pressure via a hydraulic fluid generates an axial movement of the brake piston 110 in the direction of the axial end 32 the drive unit 14 , which is the spring force of the spring arrangement 116 counteracts and the brake assembly 30 triggers, so the rotor 80 the engine 24 can rotate. The configuration of the pressure surface may take various forms, including a single pressure surface or multiple pressure surfaces, which may be individually or aggregatedly applied to changing forces for different axial movements of the brake pistons 110 at constant system pressure operating conditions. As shown, the pressure surface in the form of a stepped outer surface 118 of the brake piston 110 present together with the attachment structure 22 an associated pressure chamber 120 which is sealed by two O-rings 122 in annular grooves in the peripheral edges of the stepped brake piston 110 or in the attachment structure 22 are arranged. The brake assembly 30 can, as configured in the illustrated embodiment, as a parking brake or as a "lock" mode for the drive unit 14 serve. As mentioned, however, hydraulic pressure can be applied to the brake assembly in various other ways 30 be exercised, and the brake assembly 30 can be used for purposes other than use as a parking brake.

Drehzahl und Drehmoment des Motors 24, und so der Antriebseinheit 14, werden durch die Neigungs-Ausrichtung der Taumelscheibe 92 bestimmt. Obgleich verschiedene Motor-Konfigurationen verwendet werden können, vergrößert sich in der dargestellten Ausführungsform, wenn die Taumelscheibe 92 mit Bezug auf die Neigungsachse (z. B. normal oder schräg zu der Rotationsachse des Motors 24) einen größeren Neigungswinkel aufweist, etwa in 5B gezeigt, der Hub des Kolbens 84 und dadurch die Verdrängung, oder das Volumen der mit Druck beaufschlagten Flüssigkeit in den Zylinderkammern 82, und der Rotor 80, und dadurch die Ausgangswelle 28, werden zur Rotation mit einer relativ niedrigen Drehzahl und einem relativ hohen Drehmoment gebracht. Umgekehrt verringert sich, wenn die Taumelscheibe 92 mit Bezug auf die Neigungsachse (z. B. normal oder schräg zu der Rotationsachse des Motors 24) einen kleineren Neigungswinkel aufweist, wie etwa in 5A gezeigt, der Hub des Kolben und dadurch die Verdrängung, oder das Volumen der mit Druck beaufschlagten Flüssigkeit in den Zylinderkammern 82, und der Rotor 80, und dadurch die Ausgangswelle 28, werden zur Rotation mit einer relativ hohen Drehzahl und einem relativ niedrigen Drehmoment gebracht. Auf diese Weise kann die Drehzahl-/Drehmoment-Einstellung des Motors 24 gewählt werden, indem die Position der Taumelscheibe 92 geändert wird, welche also als „Wähler“ oder als Teil eines „Wählmechanismus“ betrachtet werden kann.Speed and torque of the motor 24 , and so the drive unit 14 , are determined by the tilt orientation of the swash plate 92 certainly. Although various motor configurations may be used, in the illustrated embodiment, as the swashplate increases 92 with respect to the pitch axis (eg normal or oblique to the axis of rotation of the engine 24 ) has a larger inclination angle, approximately in 5B shown the stroke of the piston 84 and thereby the displacement, or volume, of the pressurized fluid in the cylinder chambers 82 , and the rotor 80 , and thereby the output shaft 28 , are brought to rotation at a relatively low speed and a relatively high torque. Conversely, when the swash plate decreases 92 with respect to the pitch axis (eg normal or oblique to the axis of rotation of the engine 24 ) has a smaller inclination angle, such as in 5A shown, the stroke of the piston and thereby the displacement, or the volume of the pressurized liquid in the cylinder chambers 82 , and the rotor 80 , and thereby the output shaft 28 , are made to rotate at a relatively high speed and a relatively low torque. In this way, the speed / Torque setting of the motor 24 be chosen by adjusting the position of the swash plate 92 is changed, which can be considered as a "voter" or as part of a "dialing mechanism".

Die Motor-Drehzahl-/Drehmoment-Einstellung kann diskret (z. B. binär) sein, erreicht durch eine Bewegung der Taumelscheibe 92 in eine aus zwei oder mehreren verschiedenen Taumelscheiben-Neigungs-Ausrichtungen, schrittweise, oder als Ein-Aus, oder sie kann stufenlos erfolgen durch eine im Allgemeinen durchgehende oder unbegrenzte Anpassung des Neigungswinkels. In der dargestellten Ausführungsform stellt die Antriebseinheit 14 ein Zweiganggetriebe dar, bei dem die Taumelscheibe 92 in eine aus zwei Neigungs-Ausrichtungen gebracht werden kann, wie in 5A und 5B abgebildet. In dieser Konfiguration sind Menge und/oder die Federkonstanten der Federn in der Federanordnung 116 derart gewählt, dass eine geeignete Schließkraft auf die Bremsanordnung 30 ausgeübt werden und eine Öffnung mit dem gewünschten Hydraulikdruck auf die Druckfläche 118 des Bremskolbens 110 erfolgen kann. Alternativ kann eine variable Motordrehzahlauswahl erreicht werden, indem der Systemdruck geändert wird oder eines oder mehrere durchflussvariable elektrohydraulische Steuerventile verwendet werden, sowie durch eine geeignete Konfiguration der Federanordnung 116 und der Druckfläche 118 (z. B. einschließlich Federn mit mehreren Federkonstanten und /oder mit zusätzlichen Druckkammern, um zusätzliche Motordrehzahl zu liefern, um eine stufenlose Variabilität zu erreichen).The engine speed / torque setting may be discrete (eg, binary) achieved by movement of the swashplate 92 in one of two or more different swashplate tilt orientations, stepwise, or on-off, or steplessly, by a generally continuous or unlimited adjustment of the tilt angle. In the illustrated embodiment, the drive unit provides 14 a two-speed transmission, wherein the swash plate 92 can be brought into one of two inclination orientations, as in 5A and 5B displayed. In this configuration, the amount and / or the spring constants of the springs are in the spring assembly 116 chosen such that a suitable closing force on the brake assembly 30 be exercised and an opening with the desired hydraulic pressure on the pressure surface 118 of the brake piston 110 can be done. Alternatively, variable engine speed selection may be achieved by changing the system pressure or using one or more flow variable electro-hydraulic control valves, as well as by a suitable configuration of the spring assembly 116 and the printing surface 118 (eg, including springs with multiple spring constants and / or with additional pressure chambers to provide additional engine speed to achieve stepless variability).

Ebenfalls mit Bezug auf 4 und 5A-5B wird nun der Motor-Drehzahl-/Drehmoment-Wählmechanismus, der in dem dargestellten Beispiel die Taumelscheibe 92 darstellt oder diese zumindest beinhaltet, durch einen Wählaktor-Mechanismus betätigt. In dem Beispiel ist der Wählaktor eine hydraulische Kolbenanordnung, welche eine Kraft für die Veränderung der Neigungs-Ausrichtung der Taumelscheibe 92 bereitstellt. Der Wählaktor kann eine bidirektionale Zug-Druck-Kraft auf die Taumelscheibe 92 ausüben oder, wie in dem dargestellten Beispiel, eine eindirektionale Kraft (z. B. eine Druckkraft), die auf die Taumelscheibe 92 wirkt, um diese in nur eine aus den Endlagen-Neigungs-Ausrichtungen zu bewegen, genauer in die in 5B gezeigte Ausrichtung. Die Motorkolben 84, die auf den Schuh 90 wirken, treiben die Taumelscheibe 92 in die in 5A gezeigte Ausrichtung, wenn keine Kraft von dem Wählaktor ausgeübt wird.Also with respect to 4 and 5A - 5B Now, the engine speed / torque selector mechanism, which in the example shown, the swash plate 92 represents or at least includes, operated by a Wählaktor mechanism. In the example, the selection actuator is a hydraulic piston assembly that provides a force for changing the tilt orientation of the swash plate 92 provides. The selector actuator can apply a bi-directional pull-push force to the swashplate 92 or, as in the illustrated example, a unidirectional force (eg, a compressive force) acting on the swashplate 92 acts to move them in just one of the end-tilt orientations, more precisely in the in-plane 5B shown alignment. The engine pistons 84 on the shoe 90 act, drive the swash plate 92 in the in 5A shown alignment when no force is exerted by the selection actuator.

Die von dem Motor 24 auf die Taumelscheibe 92 ausgeübte Kraft kann bedeutend sein, besonders bei steigender Antriebskapazität und bei Verwendung größerer Motoren. Der Wählaktor muss eine genügend große Kraft liefern, um die von dem Motor 24 ausgehende Gegenkraft zu überwinden. Daher kann, damit eine genügend große Kraft für eine verlässliche, konsistente Motor- Drehzahl-/Drehmomentauswahl und somit einen Betrieb der Antriebseinheit 14 zu gewährleisten, der Wählaktor in bisherig bekannten Antrieben entweder ein größeres internes Volumen innerhalb der Antriebseinheit benötigen oder aus der Antriebseinheit herausragen. Letzteres kann für bestimmte Anwendungen (z. B. Achsantriebe) nicht möglich sein, da diese über einen vorgegebenen Freiraum verfügen.The engine 24 on the swash plate 92 applied force can be significant, especially with increasing drive capacity and when using larger engines. The selector actuator must deliver a force large enough to that of the engine 24 overcome outgoing drag. Therefore, there can be enough power for a reliable, consistent engine speed / torque selection and thus operation of the drive unit 14 to ensure that the selector actuator in previously known drives either require a larger internal volume within the drive unit or protrude from the drive unit. The latter may not be possible for certain applications (eg axle drives), since these have a given free space.

Der offenbarte Wählaktor stellt eine Kolbenanordnung dar, die mindestens zwei hydraulisch betriebene Kolben aufweist, deren individuelle Axialkräfte kombiniert oder aggregiert werden, um eine verbesserte resultierende Kraft in Achsrichtung bereit zu stellen, die größer ist als die Kraft, welche von nur einem einzigen Kolben generiert würde. In verschiedene Ausführungsformen können derartige Kolbenanordnungen mehrere Kolben (z. B. 2, 3, usw.) in einer einzigen Kolbenkammer oder Bohrung (mit entweder einem gleichförmigen oder variierenden (z. B. gestuften) Durchmesser) beinhalten, oder mehrere Kolbenkammern oder Bohrungen, jede mit einem oder mehreren Kolben, insofern die durch die Kolbenbewegung generierten Axialkräfte aggregiert werden, um eine verbesserte Kraft auf den Wählmechanismus (z. B. die Taumelscheibe 92) zu erreichen. Darüber hinaus kann in verschiedenen Ausführungsformen der Wählaktor derart konfiguriert sein, dass er die Stellkraft überträgt, indem ein direkter Kontakt eines oder mehrerer Kolben mit dem Wählmechanismus stattfindet, oder über einen Kontakt mit einem oder mehreren Zwischenkomponenten.The disclosed select actuator is a piston assembly having at least two hydraulically operated pistons whose individual axial forces are combined or aggregated to provide an improved resultant axial force that is greater than the force that would be generated by a single piston , In various embodiments, such piston assemblies may include a plurality of pistons (eg, 2, 3, etc.) in a single piston chamber or bore (having either a uniform or varying (eg, stepped) diameter), or multiple piston chambers or bores. each having one or more pistons in that the axial forces generated by the piston movement are aggregated to provide improved force on the selection mechanism (eg, the swashplate 92 ) to reach. Moreover, in various embodiments, the selection actuator may be configured to transmit the actuating force by having direct contact of one or more pistons with the selection mechanism, or via contact with one or more intermediate components.

In dem dargestellten Beispiel ist der Wählaktor 150 eine Doppelkolbenanordnung mit einer einzelnen Druckquelle und einer einzelnen gleichförmigen Bohrung, in der zwei Kolben 152, 154 in einer gemeinsamen Bohrung 170 axial ausgerichtet oder „gestapelt“ sind, in welcher die Kolben 152, 154 sich hin- und herbewegen. Obgleich schräge oder andere axiale Ausrichtungen möglich sind, sind in der Beispiel-Ausführungsform die Kolben 152, 154 entlang einer Kolbenachse ausgerichtet, die parallel zu der Motorachse verläuft. Die Kolbenbohrung 170 kann an verschiedenen Orten ausgeformt sein, etwa in der Befestigungsstruktur 22, und ist im Allgemeinen konzentrisch mit der Kolbenachse. Die Kolbenbohrung 170 ist funktionell getrennt, um eine Unterkammer für jeden Kolben, oder in diesem Beispiel zwei Unterkammern 172, 174 zu bilden. Jeder geeignete Trenner kann verwendet werden, um die Kolbenbohrung 170 zu teilen, einschließlich einer integral ausgeformten oder monolithischen Wand der Befestigungsstruktur 22 oder einer separaten Komponente, etwa ein Schott 180. Das Schott 180 kann auf eine beliebige mechanische Weise an Ort und Stelle gesichert sein, einschließlich durch Schweißen, Löten, Hartlöten, Kleben und ähnliche, sowie durch mechanische Befestigungen, etwa einen Sicherungsring 182, welcher das Schott 180 erfasst und sicher gegen eine Schulter an dem Innendurchmesser der Kolbenbohrung 170 hält. Das Schott 180 weist eine Öffnung auf, welche es den Kolben 152, 154 ermöglicht, aufeinander zu wirken, etwa über ein zentrales Durchgangsloch 184. Die innen und außen umlaufenden Ränder (oder Durchmesser) sind mit O-Ringen 186 abgedichtet, die in zugehörigen Nuten in dem Schott 180 oder Gegenstücken angeordnet sind.In the example shown, the dialing factor is 150 a dual piston arrangement with a single pressure source and a single uniform bore, in which two pistons 152 . 154 in a common hole 170 axially aligned or "stacked" in which the pistons 152 . 154 to move back and forth. Although oblique or other axial orientations are possible, in the example embodiment, the pistons are 152 . 154 aligned along a piston axis that is parallel to the motor axis. The piston bore 170 may be formed in various locations, such as in the attachment structure 22 , and is generally concentric with the piston axis. The piston bore 170 is functionally separated to a sub-chamber for each piston, or in this example, two sub-chambers 172 . 174 to build. Any suitable divider can be used around the piston bore 170 including an integrally molded or monolithic wall of the mounting structure 22 or a separate component, such as a bulkhead 180 , The bulkhead 180 can be secured in place in any mechanical manner, including by welding, brazing, brazing, gluing and the like, as well as by mechanical fasteners, such as a circlip 182 which is the bulkhead 180 captured and secured against a shoulder on the inner diameter of the piston bore 170 holds. The bulkhead 180 has an opening which it the piston 152 . 154 allows you to interact, for example via a central through hole 184 , The inner and outer circumferential edges (or diameter) are sealed with O-rings 186 located in associated grooves in the bulkhead 180 or counterparts are arranged.

Die Kolben 152, 154 selbst beinhalten jeweils Kolbenböden 152a, 154a und Kolbenstangen 152b, 154b. In der Beispiel-Ausführungsform weisen die Kolbenböden 152a, 154a dieselbe Konfiguration mit einem ringförmigen Körper mit einer ausgenommenen Fläche und einer Kolbendichtung an ihrem Außenumfang auf. Die Kolbendichtungen erzeugen dynamische Dichtungen, um während der Hin- und Herbewegung einen Eingangsdruck aufrechtzuerhalten, und die Ausnehmungen 152c, 154c in den vorgelagerten Flächen stellen sicher, dass Druckflächen mit genügend großen Bereichen vorhanden sind, um die Kolben 152, 154 zu bewegen, wenn sie nahe am Ort des Flüssigkeitseingangs angeordnet sind (z. B. wenn jeder Kolben sich in 5A in seiner äußert rechten Position befindet). Die Kolbenstangen 152b, 154b, die getrennt und mit den Kolbenböden 152a, 154a verbunden oder als Bestandteile mit diesen in einem Stück ausgeformt sein können, weisen eine geringere radiale Dimension auf und erstrecken sich vornehmlich in der Axialrichtung, wobei die Kolbenstange 154b länger ist als die Kolbenstange 152b in dem dargestellten Beispiel, sodass sie sich bis zu einem Kontakt mit einer Verlängerung der Taumelscheibe 92 erstreckt. Wie gezeigt können diese Komponenten in direktem, physisch anstoßendem Kontakt stehen, jedoch sind sie nicht anderweitig mechanisch verbunden, sodass die Kolbenanordnung eine Druckkraft in eine Richtung auf die Taumelscheibe 92 ausübt. Die Kolbenstange 152b erstreckt sich durch das Durchgangsloch 184 in das Schott 180 und steht so in direktem, physisch anstoßendem Kontakt mit dem Kolbenboden 154a. Durch Druckbeaufschlagen jeder der Unterkammern 172, 174 wird die an den Kolben 152 weitergegebene Druckkraft direkt auf den Kolben 154 übertragen, der seine eigene Druckkraft aufweist, die mit der von dem Kolben 152 übertragenen Druckkraft kombiniert oder aggregiert wird. Die vergrößerte, aggregierte Kraft wird an die Taumelscheibe 92 übertragen, um eine Veränderung von deren Neigungs-Ausrichtung von der Ausrichtung in 5A hin zu der Ausrichtung in 5B zu erreichen und so Motordrehzahl und - Drehmoment zu verändern. Ein Belüften der Kolbenbohrung 170, und genauer gesagt der Unterkammern 172, 174 ermöglicht es dem Motor 24, die Taumelscheibe 92 in die in 5A gezeigte Ausrichtung zurück zu bewegen.The pistons 152 . 154 themselves each contain piston bottoms 152a . 154a and piston rods 152b . 154b , In the example embodiment, the piston bottoms 152a . 154a the same configuration with an annular body having a recessed surface and a piston seal on its outer periphery. The piston seals create dynamic seals to maintain input pressure during reciprocation, and the recesses 152c . 154c In the upstream surfaces make sure that pressure surfaces with enough large areas are present around the pistons 152 . 154 when they are located close to the location of the liquid inlet (eg, when each piston is in) 5A in its outermost right position). The piston rods 152b . 154b , separated and with the piston bottoms 152a . 154a connected or formed as components with these in one piece, have a smaller radial dimension and extend primarily in the axial direction, wherein the piston rod 154b is longer than the piston rod 152b in the example shown, so that it comes into contact with an extension of the swash plate 92 extends. As shown, these components may be in direct, physically abutting contact, but are not otherwise mechanically connected such that the piston assembly applies a compressive force in a direction toward the swashplate 92 exercises. The piston rod 152b extends through the through hole 184 in the bulkhead 180 and thus is in direct, physically abutting contact with the piston crown 154a , By pressurizing each of the subchambers 172 . 174 gets the to the piston 152 passed pressure force directly on the piston 154 transferred, which has its own pressure force, with that of the piston 152 transmitted compressive force is combined or aggregated. The enlarged, aggregated force is applied to the swash plate 92 to reflect a change in their orientation of inclination from orientation 5A towards the orientation in 5B to achieve and so engine speed and - to change torque. Aeration of the piston bore 170 , and more precisely the sub-chambers 172 . 174 allows the engine 24 , the swash plate 92 in the in 5A to move the alignment shown back.

Die Summe der aus dem Hydraulikdruck stammenden auf den Kolben 152 wirkenden Axialkraft ist ein Verhältnis zwischen dem ausgeübten Druck in der Unterkammer 172 und dem Druckflächenbereich des Kolbenbodens 152a. Diese Kraft wird wie oben beschrieben auf den Kolben 154 übertragen. Die Summe der aus dem Hydraulikdruck stammenden auf den Kolben 154 wirkenden Axialkraft ist ein Verhältnis zwischen dem ausgeübten Druck in der Unterkammer 174 und dem Druckflächenbereich des Kolbenbodens 154a minus dem Kontaktbereich mit der Kolbenstange 152b. Die resultierende auf die Taumelscheibe 92 ausgeübte Nettokraft ist die Summe dieser beiden Kräfte. Daher wird in dem dargestellten Beispiel, in dem die gemeinsame Bohrung 170 einen gleichförmigen Durchmesser aufweist (und daher die Kolbenböden 152a, 154a denselben Durchmesser aufweisen) die aggregierte Kraft einem Wert von annähernd, aber weniger als das Doppelte der Kraft entsprechen, die von einem einzigen Kolben allein generiert wird. Es können jedoch Kraftmultiplikationen von über oder unter zwei erreicht werden, indem mehr als zwei Kolben oder Kolbenbohrungen oder Unterkammern (und damit Kolbenböden) mit unterschiedlichen Durchmessern (und damit unterschiedlichen Druckflächenbereichen) verwendet werden.The sum of the hydraulic pressure coming from the piston 152 acting axial force is a ratio between the pressure exerted in the sub-chamber 172 and the pressure surface area of the piston crown 152a , This force is applied to the piston as described above 154 transfer. The sum of the hydraulic pressure coming from the piston 154 acting axial force is a ratio between the pressure exerted in the sub-chamber 174 and the pressure surface area of the piston crown 154a minus the contact area with the piston rod 152b , The resulting on the swash plate 92 net force exerted is the sum of these two forces. Therefore, in the illustrated example, in which the common bore 170 has a uniform diameter (and therefore the piston crowns 152a . 154a have the same diameter) the aggregate force corresponds to a value of approximately but less than twice the force generated by a single piston alone. However, force multiplies of above or below two can be achieved by using more than two pistons or piston bores or subchambers (and thus piston bottoms) with different diameters (and thus different pressure surface areas).

Das Führen von Hydraulikflüssigkeit zu der Kolbenbohrung 170 kann über zwei separate Leitungen erfolgen, die zu der Antriebseinheit 14 führen, und mit zwei Anschlüssen verbunden sind, die zu separaten internen Transportdurchflüssen führen, die jeweils zu einer der Unterkammern 172, 174 der Kolbenbohrung 170 geöffnet sind. Alternativ können die separaten internen Transportdurchflüsse von einer einzigen Rohrleitung und einem Anschluss abgehen. In dem dargestellten Beispiel sind eine einzige Rohrleitung 190 und ein einziger Anschluss 192 auf einer Stirnplatte 194 befestigt und direkt zu der Unterkammer 172 geöffnet. Hydraulikflüssigkeit wird über einen zentralen Achskanal 152d in der Kolbenstange 152b in die Unterkammer 174 geleitet, der sich zu der Ausnehmung 152c und einem Ausgangsanschluss 152e hin öffnet. Wie in 4 gezeigt wird in der Beispiel-Ausführungsform die Kolbenstange 152b am Ende schmaler und weist einen seitlich offenen quer gebohrten Kanal auf, der die Auslassöffnung 152e definiert. Durch Letzteres wird sichergestellt, dass trotz des anstoßenden Kontakts an der Schnittstelle zwischen der Kolbenstange 152b und dem Kolbenboden 154a genügend Hydraulikflüssigkeit in die Unterkammer 174 fließen kann. Obgleich immer noch belastbar, reduziert das schmalere Ende der Kolbenstange 152b den Kontaktbereich mit dem Kolbenboden 154a, wodurch dessen effektiver Druckflächenbereich und die Druckkraft, und dadurch die resultierende auf die Taumelscheibe 92 wirkende Kraft vergrößert werden. Darüber hinaus erfordert diese Anordnung minimale und relativ unkomplizierte hydraulische Leitungen, Anschlüsse und Verteilungen durch die Antriebseinheit 14 für die Steuerung der Motorselektion. In der Befestigungsstruktur 22 kann eine schmale Belüftungsöffnung 196 ausgeformt sein, die der Belüftung der Unterkammer 172 dient, und die Unterkammer 174 kann durch eine enge, ringförmige Lücke 198 zwischen der Kolbenstange 154b und der Befestigungsstruktur 22 belüftet werden.Passing hydraulic fluid to the piston bore 170 can be done via two separate lines leading to the drive unit 14 lead, and are connected to two terminals, which lead to separate internal transport flows, each to one of the sub-chambers 172 . 174 the piston bore 170 are open. Alternatively, the separate internal transport flows may depart from a single pipe and a port. In the example shown are a single pipeline 190 and a single connection 192 on a face plate 194 attached and directly to the sub-chamber 172 open. Hydraulic fluid is supplied via a central axis channel 152d in the piston rod 152b in the sub-chamber 174 passed, leading to the recess 152c and an output terminal 152e opens. As in 4 The piston rod is shown in the example embodiment 152b narrower at the end and has a laterally open transversely drilled channel, the outlet opening 152e Are defined. The latter ensures that, despite the abutting contact at the interface between the piston rod 152b and the piston crown 154a enough hydraulic fluid in the sub-chamber 174 can flow. Although still resilient, reduces the narrower end of the piston rod 152b the contact area with the piston crown 154a , whereby its effective pressure surface area and the compressive force, and thereby the resulting on the swash plate 92 acting force can be increased. Moreover, this arrangement requires minimal and relatively uncomplicated hydraulic lines, connections and distributions by the drive unit 14 for controlling the engine selection. In the attachment structure 22 can have a narrow ventilation opening 196 be formed, the ventilation of the lower chamber 172 serves, and the sub-chamber 174 can through a narrow, annular gap 198 between the piston rod 154b and the attachment structure 22 be ventilated.

Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung spezieller Ausführungsformen und soll die Offenbarung in keiner Weise einschränken. Die hierin verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ sollen auch die Pluralformen einschließen, falls der Kontext nicht klar das Gegenteil erkennen lässt. Es wird weiter verstanden werden, dass jedwede Verwendung der Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Spezifikation verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten angibt, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen einer oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen aus diesen ausschließt.The terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit the disclosure in any way. The singular forms "a", "an" and "the", "the", "the" used herein are also to include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that any use of the terms "comprising" and / or "comprising" when used in this specification indicates the presence of the specified features, integers, steps, operations, elements and / or components, however does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and / or groups thereof.

Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde aus Gründen der Illustration und Beschreibung vorgelegt, sie soll jedoch nicht vollständig oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt sein. Dem Durchschnittsfachmann werden viele Modifizierungen und Variationen ersichtlich werden, ohne dass dadurch von Umfang und Geist der Offenbarung abgewichen würde. Die hierin ausführlich aufgeführten Ausführungsformen wurden ausgewählt und in dieser Reihenfolge beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und deren praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern und um es anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen und viele Alternativen, Modifizierungen und Variationen zu den beschriebenen Beispielen zu erkennen. Demgemäß umfasst der Umfang der folgenden Ansprüche verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen, die hierin nicht explizit beschrieben sind.The description of the present disclosure has been presented for purposes of illustration and description, but is not intended to be exhaustive or limited to the disclosure in the form disclosed. Many modifications and variations will become apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the disclosure. The embodiments detailed herein have been selected and described in order to best explain the principles of the disclosure and its practical application, and to enable others skilled in the art to understand the disclosure and to recognize many alternatives, modifications, and variations to the examples described , Accordingly, the scope of the following claims encompasses various embodiments and implementations that are not explicitly described herein.

Claims (11)

Beansprucht wird:Claimed is: Antriebseinheit, welche Folgendes umfasst: ein Gehäuse; einen Antriebsmotor, der sich mindestens teilweise in dem Gehäuse befindet und einen Rotor aufweist, der eine Ausgangswelle dreht; einen Wählmechanismus, der mindestens teilweise in dem Gehäuse enthalten und in eine aus einer Vielzahl von Ausrichtungen beweglich ist, die einer aus einer Vielzahl von Antriebsmotor-Einstellungen entspricht; und einen Aktor, der mindestens teilweise in dem Gehäuse enthalten und derart angeordnet ist, dass er den Wählmechanismus in eine aus der Vielzahl von Ausrichtungen bewegt, wobei der Aktor Folgendes beinhaltet: einen ersten Kolben, der in dem Gehäuse für eine Bewegung durch Hydraulikdruck angeordnet ist; und einen zweiten Kolben, der in dem Gehäuse für eine Bewegung durch Hydraulikdruck angeordnet ist, wobei der zweite Kolben in Kontakt mit dem ersten Kolben angeordnet und derart konfiguriert ist, dass er Kräfte aus der hydraulischen Bewegung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens aggregiert und überträgt, um den Wählmechanismus zu bewegen.Drive unit comprising: a housing; a drive motor at least partially located in the housing and having a rotor that rotates an output shaft; a selector mechanism at least partially contained in the housing and movable in one of a plurality of orientations corresponding to one of a plurality of drive motor settings; and an actuator at least partially contained within the housing and arranged to move the selector mechanism into one of the plurality of orientations, the actuator including: a first piston disposed in the housing for movement by hydraulic pressure; and a second piston disposed in the housing for movement by hydraulic pressure, the second piston disposed in contact with the first piston and configured to aggregate and transmit forces from the hydraulic movement of the first piston and the second piston, to move the dial mechanism. Antriebseinheit nach Anspruch 1, worin das Gehäuse eine Kolbenkammer beinhaltet, in der sich der erste und der zweite Kolben entlang einer Hubachse bewegen.Drive unit to Claim 1 wherein the housing includes a piston chamber in which the first and second pistons move along a stroke axis. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, worin der erste und der zweite Kolben jeder einen vergrößerten Boden und eine schmale Stange aufweisen; worin die Stange des ersten Kolbens mit dem Boden des zweiten Kolbens in Kontakt tritt; und worin die Stange des zweiten Kolbens mit dem Wählmechanismus in Kontakt tritt.Drive unit to Claim 1 or 2 wherein the first and second pistons each have an enlarged bottom and a narrow rod; wherein the rod of the first piston contacts the bottom of the second piston; and wherein the rod of the second piston contacts the selector mechanism. Antriebseinheit nach Anspruch 3, worin der Aktor weiter in der Kolbenkammer axial zwischen den Böden des ersten und des zweiten Kolbens ein Schott beinhaltet; und worin Hydraulikdruck auf den Boden des ersten Kolbens an einer ersten Achsseite des Schotts ausgeübt wird und Hydraulikdruck auf den Boden des zweiten Kolbens an einer zweiten Achsseite des Schotts ausgeübt wird.Drive unit to Claim 3 wherein the actuator further includes a bulkhead in the piston chamber axially between the bottoms of the first and second pistons; and wherein hydraulic pressure is applied to the bottom of the first piston at a first axial side of the bulkhead and hydraulic pressure is applied to the bottom of the second piston at a second axial side of the bulkhead. Antriebseinheit nach Anspruch 4, worin die Stange des ersten Kolbens an der zweiten Achsseite des Schotts in Kontakt mit dem Boden des zweiten Kolbens kommt.Drive unit to Claim 4 wherein the rod of the first piston on the second axial side of the bulkhead comes into contact with the bottom of the second piston. Antriebseinheit nach Anspruch 5, worin das Gehäuse einen einzigen Fluidkanal definiert, über den Hydraulikflüssigkeit in die Kolbenkammer gelangen kann in einem Volumen stromaufwärts von dem Boden des ersten Kolbens; und worin die Stange des ersten Kolbens eine Axialbohrung aufweist, durch die Hydraulikflüssigkeit zu der zweiten Seite des Schotts gelangt, um einen Hydraulikdruck auf den Boden des zweiten Kolbens auszuüben.Drive unit to Claim 5 wherein the housing defines a single fluid passage through which hydraulic fluid can enter the piston chamber in a volume upstream of the bottom of the first piston; and wherein the rod of the first piston has an axial bore through which hydraulic fluid passes to the second side of the bulkhead to apply a hydraulic pressure to the bottom of the second piston. Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 6, worin eine äußere Dichtung zwischen dem Schott und dem Gehäuse angeordnet ist und eine innere Dichtung zwischen der Stange des ersten Kolbens und einer Öffnung in dem Schott angeordnet ist, welche die Stange des ersten Kolbens aufnimmt; und worin die innere und äußere Dichtung die Kolbenkammer in zwei abgetrennte Druckkammern unterteilen.Drive unit according to one of the preceding Claims 4 to 6 wherein an outer seal is disposed between the bulkhead and the housing and an inner seal between the rod of the first piston and an opening in the bulkhead is arranged, which receives the rod of the first piston; and wherein the inner and outer seals divide the piston chamber into two separate pressure chambers. Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 7, worin die Böden des ersten und des zweiten Kolbens jeder eine vertiefte Anströmseitenfläche aufweisen.Drive unit according to one of the preceding Claims 3 to 7 wherein the bottoms of the first and second pistons each have a recessed upstream face. Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, worin der Antriebsmotor ein Hydraulikmotor und der Wählmechanismus eine Taumelscheibe ist, die schwenkbar mit Bezug auf das Gehäuse gekoppelt ist und so von dem Aktor in eine aus einer Vielzahl von Neigungs-Ausrichtungen hinsichtlich einer Rotationachse des Motors bewegt werden kann; und worin die Taumelscheibe eine Arbeitsfläche in einem schrägen Winkel mit Bezug auf die Rotationachse aufweist, wobei die Rotationachse, die Arbeitsfläche von einem oder mehreren Kolben des Antriebsmotors derart beaufschlagt wird, dass ein Hub eines jeden der Kolben für jede aus der Vielzahl von Neigungs-Ausrichtungen der Taumelscheibe unterschiedlich ist.Drive unit according to one of the preceding Claims 1 to 8th wherein the drive motor is a hydraulic motor and the selection mechanism is a swash plate that is pivotally coupled with respect to the housing and so can be moved by the actuator in one of a plurality of inclination orientations with respect to a rotational axis of the motor; and wherein the swashplate has a working surface at an oblique angle with respect to the axis of rotation, wherein the rotational axis, the working surface is acted upon by one or more pistons of the drive motor such that a stroke of each of the pistons for each of the plurality of inclination orientations the swash plate is different. Antriebseinheit nach Anspruch 9, welche weiter eine Bremsanordnung beinhaltet, die mindestens teilweise in dem Gehäuse enthalten und derart konfiguriert ist, dass sie an den Rotor des Antriebsmotors koppelt, wobei die Bremsanordnung beweglich ist zwischen einer Bremsposition, in der die Bremsanordnung eine Rotation des Rotors verhindert, und einer gelösten Position, in der die Bremsanordnung eine Rotation des Rotors zulässt; und einen Aktor, der mindestens teilweise in dem Gehäuse enthalten und derart angeordnet ist, dass er mindestens in die Bremsanordnung greift, wenn die Bremsanordnung sich in der Bremsposition befindet, und dass er mindestens in den Wählmechanismus greift, wenn die Bremsanordnung sich in der gelösten Position befindet.Drive unit to Claim 9 further comprising a brake assembly at least partially contained in the housing and configured to couple to the rotor of the drive motor, the brake assembly being movable between a braking position in which the brake assembly prevents rotation of the rotor and a release one Position in which the brake assembly permits rotation of the rotor; and an actuator at least partially contained within the housing and arranged to engage at least the brake assembly when the brake assembly is in the braking position and to engage at least the selector mechanism when the brake assembly is in the released position located.

Images